Vilka är de olika typerna av superstarka magneter?

Superstarka magneter används i vetenskapliga och tekniska tillämpningar där naturligt formade magneter inte är tillräckligt starka. Forskare har upptäckt sätt att förbättra de naturliga magnetiska egenskaperna hos vissa material med elektricitet. Andra superstarka magneter skapas av element som neodym, ibland legerade med andra metaller. Sådana magneter har många vanliga användningsområden inom modern teknik, såväl som mer ovanliga tillämpningar inom vetenskaplig forskning och till och med veterinärmedicin.

Magnetism är en naturlig egenskap hos många material; vissa metaller, som järn, har så starka magnetfält att de drar till sig andra metaller. Detta beror på att järnets atomer har elektroner som snurrar i tandem, till skillnad från andra material, som snurrar i slumpmässiga riktningar. Detta skapar en kraftfull attraktion till föremål med liknande atomstruktur. År 1824 upptäckte vetenskapsmannen William Sturgeon att elektricitet kunde öka denna attraktion avsevärt och skapa den första elektromagneten. Senare forskare förbättrade processen och uppfann superstarka magneter som kunde slås på och av med en knapp.

I slutet av 20-talet upptäckte forskare att vissa element kunde kombineras till de mest kraftfulla superstarka magneterna som hittills skapats. Dessa sällsynta jordartsmetallmagneter inkluderar samarium-kobolt och de ännu starkare neodymmagneterna. Deras magnetfält är så starka att de kan förstöra känsliga magnetiska material som datorenheter och kreditkort om de förs för nära. Faktum är att stora neodymmagneter till och med kan orsaka risker för människors hälsa om de hanteras på ett felaktigt sätt. Dessa magneter har en så stark attraktion till metall att de faktiskt kan krossa vad som helst mellan dem och ett närliggande metallföremål, inklusive en mänsklig hand.

Superstarka magneter har många tillämpningar inom vetenskap och teknik. Grundläggande tv-apparater och datorskärmar använder elektromagneter för att fokusera elektronstrålar för att skapa bilder. En liknande process, kraftigt förstärkt, används i partikelacceleratorer för vetenskaplig forskning. Magnetisk levitation eller maglev-tåg använder kraftfulla magneter för att flytta tågvagnar utan att få faktisk kontakt med deras räls. Tåg i Japan, Tyskland och andra platser använder denna process för att uppnå en snabbare, friktionsfri resa.

Superstarka magneter används ofta i stereohögtalare, elmotorer och generatorer och elektriska transformatorer. Inom medicin möjliggör magnetisk resonanstomografi icke-invasiv utforskning av patienternas kroppar. Skräppost använder elektromagneter på kranar för att lyfta bilar och andra stora metallföremål. En högst ovanlig användning för kraftfulla magneter är komagneten, designad för att sväljas av boskap. Komagneten fastnar ofarligt i kons mage och förhindrar att metallföremål som oavsiktligt intagits stör djurets matsmältningskanal.